РДТТ конструкции технологии материалы - VII

Вопросы у меня по конструкции тестового двигателя.
Двигатель под сорбитовую карамель, давление желательно хотя бы до 60 атмосфер. Предназначен он будет исключительно для тестирования теплоизолирующих материалов - поэтому и такое давление, чтобы материалы работали в условиях, заведомо тяжелее рабочих.
Вопросы:
Какой материал брать? Есть готовые трубы разного размера, работают на 150 атмосфер, 560 С. Испытательное вроде 200 атмосфер. Выдержат ли они?
Есть просто прокат стальной, марку не знаю. Толщина любая в пределах разумного, но хотелось бы чтобы двигатель можно было носить, а не катать.
Как крепить дно и сопловой блок, так, чтобы можно было в поле разобрать и собрать, и чтобы при этом одна из деталей держала нормированное давление (типа клапана предохранительного). Реально ли вообще сделать так, чтобы быть уверенным, что при аварии отлетит только одна определенная деталь, а не двигатель ромашкой раскроется.
Какой минимальный размер критики допустим?
Сразу говорю, сопромат прогуливал, так что попонятнее объясняйте
Желательно обойтись токарным и сверлильным станками, чтобы многим людям не платить.

GOGI> Вопросы у меня по конструкции тестового двигателя.

Повторю то, что написал в привате:

На базаре сантехники купи бочонок, заглушку и переход с бочонка на меньшую резьбу, под эту меньшую резьбу - несколько пробок, просверли в них разные отверстия-сопла. Вот и всё!
Толщина стенки трубы 3-4 мм.
Резьбу герметизирую тефлоновой лентой.
Собираю и разбираю двумя разводными ключами. Многократно перезаряжаю в поле без проблем.

Я только такими двигателями пользуюсь. Если не нужно измерять давление, то ничего более сложного делать не надо.

GOGI> чтобы при этом одна из деталей держала нормированное давление (типа клапана предохранительного). Реально ли вообще сделать так, чтобы быть уверенным, что при аварии отлетит только одна определенная деталь, а не двигатель ромашкой раскроется.

Не уверен, что это вообще нужно. При любых предохранителях нужно прятаться как от гранаты.

GOGI> Какой минимальный размер критики допустим?

У меня самая маленькая 3 мм. Думаю, меньше 2 мм никак нельзя. Поэтому двигатель под одну стандартную шашку получается на 70-100 г топлива.

Serge77> На базаре сантехники купи бочонок, заглушку и переход с бочонка на меньшую резьбу, под эту меньшую резьбу - несколько пробок, просверли в них разные отверстия-сопла. Вот и всё!
Во первых, прошу мне изобразить все это, поскольку из сантехнических устройств я знаю только вантуз. И какое давление этот бочонок выдерживает?
А поменьше топлива никак нельзя?
Например шашку со всеми горящими поверхностями. А много мне придется на опыты карамели угрохать.

Сегодня наткнулся на ссылку по ГРД, может выкладывали но интересно.

ГРД

Господа а что вы думаете по этому поводу?

Новое слово в РДТТ

Yuran> Господа а что вы думаете по этому поводу?

И это уже обсуждали ;^))
Обыкновенный безсопловый двигатель, описанный в любом учебнике.

"Один РДТТ новой конструкции достаточен для выхода в космос." - это верно в той же степени, как для любого другого двигателя.

"Но почему, современное ракетостроение пошло по пути корпусных РДТТ работающих под давлением, а на эрозионный способ стабилизации горения пороха никто, до сих пор, не обратил внимание." Потому что если в двигателе нет давления, то нет тяги. В безсопловом двигателе давление есть.

Интересна не сама конструкция, а процесс полета мысли дилетанта (чтоб ни кого не обижать, типа меня).
Лично предлагал на форуме чем то подобную конструкцию (алюминиевые трубки, собранные в пакет, заполненные замороженной перекисью)
Мне кажется, намного круче

RLAN> Интересна не сама конструкция, а процесс полета мысли дилетанта

На самом деле основная мысль совершенно верна (если её привести к терминам из учебника) - наличие эрозионного горения и его роль в безсопловом двигателе.

Нормальные безсопловики проектируют так, что скорость горения во всех частях получается одинаковая, несмотря на то, что давление в двигателе выше в голове и намного ниже возле сопла, а значит скорость горения должна бы быть очень разной. Однако эрозионное горение возле сопла увеличивает скорость горения.

Книжка "техническая керамика" лежит вот здесь:

http://rzv073.rz.tu-bs.de/bib/dir2/.../Promyshlennost/keramika.djvu

и еще "Кварцевая керамика" -
http://rzv073.rz.tu-bs.de/bib/dir1/.../Neorganika/kvartz-keramika.djvu

инетересно почитать, хотя и ничего нового.
технология изготовления двигателя ракеты Minuteman Технология изготовления двигателя 1-й ступени Minuterman-1 | Ракетная техника

Эти книги будут выложены на нашей мастерской. Следите за афишами.

Новый движок готов, и формы для формирования топливных шашек тоже. Двигатель получился отличный. Первый раз у меня получился двигатель легче топлива для него. Однако получилась маленькая ошибка и двигатель получился на 2 см короче чем на чертеже, с другой стороны тяга расчитывалась на 3 шашки четвёртая была трассером, теперь трассер будет на 2 см короче, невилика потеря .

Красиво!
А материал - "нержавейка"?

Способ изготовления влагостойких карамельных зарядов (звучит как название патента ;^))

Привет, народ !
Принимайте новенького ! )))
Честно говоря, не смог прочитать все постинги...
Но готов обсудить проблемы сопла...
Вы тут про графит говорили... Пжта, учитывайте, что графитов - много (не так много, как сталей, но с сотню марок будет).
Вообще-то, графит не есть хорошо.... Надо использовать композит.. Углерод-углеродный композит ! В английском смотрите (ССС, CFC, carbon/carbon).
Выглядит сие дело вот так:
http://www.carbon.com.ua/LB/Lb2.jpg [not image]
К сожалению, в открытой продаже его нет ! Но могу подсказать, где поискать Вообще, если есть вопросы по углеграфитовым материалам - обращайтесь, постараюсь помочь!

Теперь по сути: мне сие дело стало интересно.. И я ищу единомышленников в Харькове (Украине). Есть тут такие ? Со своей стороны готов поспособствовать в области углерод-графитовых материалов.

Дж.

Jonhson> Привет, народ !
Jonhson> Принимайте новенького ! )))

Привет! Присоединяйся!

Jonhson> Вообще-то, графит не есть хорошо.... Надо использовать композит.. Углерод-углеродный композит !

Да мы про него слышали, но где его взять? Или знаешь, как сделать в домашних условиях?

Jonhson> Выглядит сие дело вот так:

Это не ты на снимке? ;^))

Jonhson> Вообще, если есть вопросы по углеграфитовым материалам - обращайтесь, постараюсь помочь!

Это хорошо! Вот есть вопрос - не знаешь, насколько хорошо/удобно использовать нить, выдранную из углеткани, в качестве накального мостика для воспламенителя?

Jonhson> Теперь по сути: мне сие дело стало интересно.. И я ищу единомышленников в Харькове (Украине). Есть тут такие ?

Из активных участников харьковчан не припомню. Может из гостей кто-то отзовётся.

Какие у тебя планы? Что делал раньше?

А что скажут специалисты по поводу композита сталь-алюминий для изготовления корпусов РД? Технология, по идее, полностью аналогична намотке корпусов из стеклоткани, только вместо стеклоткани (стеклонити) используется стальная сетка (проволока), а вместо эпоксидки - расплавленный (дур?)алюминий. Т.е. сначала на болванке наматывается основа из сетки или проволоки, затем помещается в форму и заливается алюминием. Если я ничего не упустил из виду, это вполне осуществимо даже в "кухонных" условиях.
Я не призываю прямо сейчас бежать и делать, просто мне вчера пришла в голову идея по поводу такого композита, а сегодня как бы совершенно случайно дошла информация, что такой материал действительно есть и вроде бы даже используется. Есть, правда, некоторые нюансы, вроде разупрочнения стальных волокон из-за образования хрупких интерметаллидов Fe_nAl_m на границе железо-алюминий, но при изготовлении их слой получается довольно тонким (единицы-десятки мкм), а далее он заметно увеличивается только при нагревании до приличных температур (~500°С) в течении нескольких часов, так что в нашем случае это, я думаю, не интересно. Больше никаких подробностей к сожалению не знаю Однако материал может получиться интересный, кто что скажет?

Специалисты-ы-ы-ы! Ау-у-у-у... а в ответ тишина.

Serge77> Привет! Присоединяйся!
Спасибо!

Serge77> Да мы про него слышали, но где его взять? Или знаешь, как сделать в домашних условиях?
В домашних условиях - нет. Нужно оборудование, технология, исходные материалы..... Немного можно почитать у нас на сайте Carbon&Graphite. Это не реклама, там есть описание материалов, свойства......
Где взять ? А ты скажи где ты живешь, может и подскажу.... В Украине - можно у меня взять, в России - тоже варианты есть... Вообщем, есть варианты....

Serge77> Это не ты на снимке? ;^))
Неа...

Serge77> Это хорошо! Вот есть вопрос - не знаешь, насколько хорошо/удобно использовать нить, выдранную из углеткани, в качестве накального мостика для воспламенителя?

Так, давай по порядку, ок ! Я в области модельного ракетостроения - чайник ! К сожалению... Весь мой опыт ограничен запуском модели ракеты, купленной в магазине.... Потому в деталях не шарю!
Теперь попробую ответить на твой вопрос:
Первые эксперименты с электрической лампочкой проводились именно на углеродных нитях ! Думаю, что для запала нить лучше, чем нихром и т.д. Нить углеродная более гибкая ! Но запал будет одноразовый! При высокой температуре нить на воздухе горит, быстро перегорает.. Есть много видов углеродных нитей. В основном отличаются по исходному веществу (вискоза или полиакрилнитрил) и температуре термообработки.
Выдирать нить из ткани ?! Проще найти просто катушку нити ! Это секрета и ценности не представляет ! )

Serge77> Из активных участников харьковчан не припомню. Может из гостей кто-то отзовётся.
Жаль! ;( Можно я пока с вами тут повишу ? А там, глядишь, кто-то и найдется !
Serge77> Какие у тебя планы? Что делал раньше?

Была у меня идея сделать полностью ракету из нашх материалов ! Углерод-углеродных ! Но, честно говоря, кажется это несколько сложнее, чем я думал ! Попробую найти единомышленников. Вижу это примерно так, я готов изготовить отдельные части модели, остальные возьмут на себя разработку конструкции и топливо... А запускать и смотреть - вместе !

Кстати, если есть желание - могу немного рассказать про материалы наши...

Jonhson>> Где взять ? А ты скажи где ты живешь, может и подскажу....
Serge77> Я в Киеве, это легко заметить, если глянуть чуть левее этого сообщения ;^))

Оп-с ! Как обычно искал инфо не там !

Serge77> На форуме ещё есть участники из Украины - Киева, Чернигова, Днепропетровска.

Радует !

Serge77> Запалы все одноразовые, так что это не проблема.
Serge77> Вопрос в том, годится ли такая нить на воспламенители вообще и есть ли у неё какие-то преимущества перед нихромом. Удобно ли её подсоединять к проводам, не будет ли она легко отламываться? Какой ток нужен для разогрева?

Знаешь, давай я тебе нить дам, а ты сам ответишь на эти вопросы ?
Нить нельзя узлом завязывать - рвется. Можно намотать на провод и зажать. Так ее обычно и крепят... По поводу сопротивления нити - померяю завтра..

Serge77> Тебе конечно проще ;^))
А я общительный человек! И нежадный !

Serge77> Правда катушку я не искал, может и нетрудно найти. Но лоскуток углеткани у меня есть.
Ну.. Теперь будешь знать где взять ! )

Jonhson>> Была у меня идея сделать полностью ракету из нашх материалов ! Углерод-углеродных !
Serge77> Да, это было бы интересно.
Serge77> Как ты думаешь, неохлаждаемый многоразовый ЖРД может получиться? На какую максимальную рабочую температуру можно расчитывать?

А температура в принципе не ограничена ! )) Графит (и композит) не плавится, а сублимирует ! Т.е. с ростом температуры будет расти скорость испарения и все ! В этом основное преимущество !

Serge77> Расскажи. Особенно интересно, если их можно купить в относительно свободной продаже. Например, что-нибудь для сопла или теплоизоляции.

Теоретически в Украине проблем быть не должно... Проблемы могут быть с экспортом. По поводу сопла.... Надо знать размеры, время работы двигателя, топливо... Попробую по порядку:
Графиты. Для отвественных элементов использовать можно только высококачественные графиты. Я бы рекомендовал остановиться на старом графите марок МПГ-6, МПГ-7. Этот графит мелкозернистый (глазом зерна не различаются), мелкопористый (открытая пористасть на уровне 18-25 . Плотность на уровне 1,7-1,8 г/см3. Выпускался в виде блоков 220*220*110 мм. Имеет прочность на сжатие не менее 700 кг/см2. К сожалению, сейчас не выпускается, надо искать старые запасы. В России освоили аналог, но он несклько хуже по свойствам. Его сравнительно легко найти по обьявлениям в газетах, тем более, если искать отходы. Реальная стоимость этого графита на уровне 10-15 USD/kg. Можно найти "за бутылку". Графит легко обрабатывается. Имеет темный цвет.
Графит ЭГ-0, ГЭ и т.д. Электродные марки графита. наиболее широко распространены, но категорически не подходят. Крупнозернистый, крупнопористый материал. Размер зерен (и пор) до нескольких мм. Имеет пористость открытую на уровне 25 % и выше. Механические характеристики на сжатие от 350 кг/см2 до 160 кг/см2 (новые данные, новые материалы B) ). Выпускаются в России и Украине.

Графиты, связанные пироуглеродом. (Они же пиролитические графиты и т.д.). Это уже композиционный материал, в котором порошок графита (или преформа из промышленного графита) связана пиролитическим углеродом. Наиболее перспективен вариант, когда пироуглерод осаждается из газовой фазы (сам себя не похвалишь ). Плотность до 1,95 г/см3, открытая пористость на уровне 2-5 %, механическая прочность на сжатие до 3000 кг/см2. Выпускаются в Украине и России на закрытых предприятиях.
В принципе, похожие характеристики имеют некоторые импортные графиты.

Углерод-углеродные композиционные материалы. Представляют собой пироуглеродную матрицу, армированную углеродными волокнами (тканями). Если графит можно сравнить с бетоном, то композиты - с железобетоном. Композиты делаются на основе вискозных и ПАН тканей и волокон. Вискозные имеют плотность на уровне 1,3-1,5 г/см3, ПАН - 1,75 г/см3 и выше. В зависимости от структуры армирования различают 1D, 2D 3D и т.д. (однонаправленные, двунаправленные (ткань) и т.д.) Наилучший материал, но дорогой. Стоимость материала для ракетнокосмической техники составляет тысячи долларов за кг... Народнохозяйственная продукция - порядка 200 баксов за кг.

Основное преимущество углеродных материалов - высокая удельная прочность ! В сочетании с небольшой плотностью (легче алюминия). Плюс - стойкость к высоким температурам. Плюс, прочность углеродных материалов с ростом температуры не падает, а чаще всего, даже растет !
Думаю, что для моделирования наиболее подходит второй вариант, графиты, связанные пироуглеродом (ГСП).
Теперь по поводу теплоизоляции... Теплопроводность графитов ГСП 5-15 Вт*м*К. У композита - вдоль волокон большая, поперек - маленькая. Можно регулировать. Есть наработки по специальным, теплоизолирующим материалам. Но я бы посоветовал посмотреть в сторону углеродного войлока. Очень легкий жаростойкий материал и прекрасный теплоизолятор. Его спокойно можно купить в Украине (да и в России).
Как я понимаю, основной вопрос в том, что для моделирования надо чуть-чуть материала, а покупать надо рулон и т.д. Укринцам помогу, в меру сил и возможностей, Россиянам - сорри, граница. НО могу попробовать поискать контакты в России, подсказать куда стоит попробовать обратиться !

Jonhson> Знаешь, давай я тебе нить дам, а ты сам ответишь на эти вопросы ?
Jonhson> Нить нельзя узлом завязывать - рвется. Можно намотать на провод и зажать. Так ее обычно и крепят... По поводу сопротивления нити - померяю завтра..

Ты попробуй, как ведёт себя нить на батарейке в 1.5 - 9 В.

Serge77>> Как ты думаешь, неохлаждаемый многоразовый ЖРД может получиться? На какую максимальную рабочую температуру можно расчитывать?
Jonhson> А температура в принципе не ограничена ! )) Графит (и композит) не плавится, а сублимирует !

Существенная сублимация не годится, это уже не многоразовый двигатель. Скажем, двигатель с ресурсом порядка 100 часов (периодически по 10 минут непрерывной работы) на какую температуру может быть расчитан? Наружные стенки на воздухе не будут окисляться?

За информацию спасибо. Посмотрел я сайт, очень там интересные вещи. Жалко, что всё такое дорогое ;^))